中國太陽能致1死13傷？對我說的不是光伏……

最近新能源板塊的股民日子都不太好過，頭頂上綠油油的。

周一那天，光伏等新能源賽道股板塊跌幅居前。

(資料圖片)

但最近“最慘”的新能源企業(yè)不是這些你看到的上市公司，而是兩家做儲能的公司。

5月22日，國家能源局發(fā)布《關(guān)于開展熔鹽儲熱等能源綜合利用項目安全排查的通知》。

《通知》中提到：

2023年5月7日，河南豫能控股股份有限公司所屬鶴壁豐鶴發(fā)電有限責(zé)任公司與華潤電力所屬潤電能源科學(xué)技術(shù)有限公司合作的熔鹽儲熱項目發(fā)生熔鹽高溫爆裂事故，造成1人死亡，13人受傷。

熔鹽儲罐示意圖，非發(fā)生事故裝置

熔鹽爆裂，什么玩意？

如果我告訴你，這東西很可能跟太陽能有關(guān)，你可能就更摸不著頭腦了。

事實上，這種熔鹽儲能項目，往往跟“光熱發(fā)電”聯(lián)系在一起。

我們一般說開發(fā)利用“太陽能”，除了光伏以外，還有一種方式，就是光熱。

農(nóng)村屋頂?shù)奶柲軣崴?，就是一種把光能轉(zhuǎn)換為熱能的方式。

小時候，男孩子拿著放大鏡燒螞蟻，也是利用太陽能聚光以后的熱量。

而大規(guī)模利用光熱，既可以儲熱，還可以發(fā)電。

這是一種聽上去離我們老百姓挺遠(yuǎn)的新能源利用形式。

但很多人可能都在電視上見過這樣恢弘的大場面——

上萬塊鏡子（不是光伏板）立在地面上，像向日葵一樣追著太陽的方向，把陽光反射到一座上百米的高塔頂端，把高塔集熱器當(dāng)中的水加熱變成高溫蒸汽，再通過管道輸送，推動汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)電。

未來隨著碳中和進(jìn)程的推進(jìn)，中國會建成越來越多的光熱項目。

它優(yōu)點很多，但缺點也同樣明顯。

現(xiàn)在各種形式的新能源，最讓人頭疼的就是間歇性、波動性太大。

比如光伏，白天有，晚上無，甚至來一片云彩，發(fā)電功率瞬間就能掉一大截。

而風(fēng)電也是，風(fēng)忽大忽小，時有時無。

有人說水電不錯，但想想去年四川缺電，以及水電站每年都要面臨的枯水期，它也沒有我們想象得那么穩(wěn)定。

核電是個好東西，一年8760個小時，能發(fā)7000多個小時的電，非常穩(wěn)定，但是核電又有安全性問題需要著重考慮。

所以大家都在熱議，以后新能源作為電力系統(tǒng)的主體了，得給它配上儲能，電發(fā)多了就存起來，電不夠了就用儲能，這樣才能做到24小時有電。

于是大家又開始紛紛關(guān)注起鋰電池、鈉電池、抽水蓄能、氫能等等能量儲存形式。

但很多人忽略了光伏的兄弟——光熱。

它不光能發(fā)電，還是一種特別好的儲能形式。

說它特別好，是因為它幾乎可以24小時發(fā)電，而且它的儲能，不光能“儲電”，還能“儲熱”——這是鋰電池、抽水蓄能電站都不容易做到的。

比方說北方的冬天，幾億人需要供暖，一般是用煤燒水，但現(xiàn)在也可以用光熱來給居民供暖。

為啥呢？就是這次出事故的東西——熔鹽，在安全的前提下，它是一個寶貝：

白天光熱電站收集能量給它加熱（不涉及化學(xué)反應(yīng)），從200多度升到600多度，熔鹽呈液態(tài)流動著，晚上它就可以緩緩地、平穩(wěn)地釋放這些能量，去跟水進(jìn)行熱交換，把水變成蒸氣，驅(qū)動汽輪機(jī)發(fā)電，或者供熱。

有些人給家里老人熱敷肩膀、后背，也能買到內(nèi)置粗鹽的熱敷袋，就是類似的功能，釋放能量的時間比暖水袋更長。

等到熔鹽把熱量傳遞給水了，就會流到冷鹽罐里，但不會凝固，再把鹽打回到集熱器里面重新受熱、循環(huán)。

它可以這樣工作25~30年，熔鹽也不會變質(zhì)。

很多新能源形式，自己沒法調(diào)整出力（功率）的大小，要么大發(fā)要么沒有，讓電網(wǎng)公司的壓力就很大。但光熱+熔鹽儲能卻可以主動調(diào)節(jié)、控制發(fā)電的功率，所以對電網(wǎng)非常友好，就像一塊大電池。

現(xiàn)在中國短期內(nèi)最被人看好的儲能形式是抽水蓄能，山頂上、山腳下各一個水池，電多了就抽水上山，缺電了就把水放下來發(fā)電。

抽水蓄能能做到2~3毛錢/度電，但它的缺點是挑地點，東南省份比較適合，而在西北地區(qū)，同時有山有水的環(huán)境很少，就建不了。

而光熱項目同光伏一樣，日照強(qiáng)的地方發(fā)電效果好，所以它正適合建在大西北。

光熱和抽水蓄能在地域上就剛好形成了互補(bǔ)的關(guān)系。

一年8000多個小時，光熱電站可以滿功率供電3000多個小時，跟水電的發(fā)電小時數(shù)相當(dāng)，差不多是光伏的3倍，風(fēng)電的1.5倍。

而且光熱還有個神奇的地方，就是冬天發(fā)電量竟然比夏天還要多。

2021年11月發(fā)電量最高

冬天太陽直射南半球，但這些像向日葵一樣的鏡子可以很好地跟蹤太陽光變化，減少太陽高度角變小帶來的效率損失，所以冬季跟夏季電站效率差異并不大。

而且新疆這種地方，冬天降雨比夏天少多了，所以冬天發(fā)電量會反超。

像南方的水電，到了冬天普遍進(jìn)入枯水期，電網(wǎng)可以調(diào)動的資源就不夠了，光熱反而能給電網(wǎng)助一把力。

光熱有這么多明顯的優(yōu)點，地方政府也能看得到。

有些省份出臺配套政策，比如建10份光伏要配多少光熱。

像新疆，具體是配1份光熱，可以拿到9份光伏（的建設(shè)指標(biāo)）。

這個“份”就是按裝機(jī)容量來計算，1份可以理解成1瓦（W）。

有人說，既然光熱這么好，那就玩命建唄。

但它過去很明顯的一個缺點就是——貴。

光熱項目發(fā)一度電，有的項目成本就要1塊錢左右。

根據(jù)《關(guān)于2021年新能源上網(wǎng)電價政策有關(guān)事項的通知》，首批光熱示范項目的延期電價政策為：

2019年和2020年全容量并網(wǎng)的，上網(wǎng)電價按照每千瓦時1.10元執(zhí)行——也就是說光熱發(fā)一度電，電網(wǎng)公司要用1.1元的價格來收購。

2021年全容量并網(wǎng)的，上網(wǎng)電價按照每千瓦時1.05元執(zhí)行；

2022年1月1日后并網(wǎng)的中央財政不再補(bǔ)貼。

看上去挺貴的，但是在光照條件特別好的地方，建規(guī)模很大的光熱電站，成本是可以降下來的。

比如在迪拜，光熱發(fā)一度電能做到4毛多錢，但國內(nèi)很多地方還做不到。

2010~2020年，由于全產(chǎn)業(yè)鏈上下游的共同努力，全球光熱電站的（平準(zhǔn)化）度電成本，也就是平均發(fā)一度電的成本從0.358美元降到了0.107美元，從2.5元人民幣降到了7~8毛錢，下降了70%左右。

但對比一下光伏，在沙特這種地方，最低已經(jīng)能做到0.06~0.07元人民幣/度電；在中國光伏最低是0.1476元/度電，全國平均也降到了0.38元/度電，所以光熱同光伏的度電成本還是存在明顯差距的。

而且不像光伏，一個板，一根支架，一個逆變器，一根線纜，就可以發(fā)電了。

光熱項目整個系統(tǒng)還挺復(fù)雜，包含好幾個環(huán)節(jié)：

它要先聚光，再吸熱，接著傳熱，然后儲熱、換熱，最后發(fā)電。

成本要想進(jìn)一步下降，各環(huán)節(jié)設(shè)備、原料的國產(chǎn)化進(jìn)程還需要更徹底。

其中像反射鏡這個環(huán)節(jié)，你可能很難想象，國產(chǎn)化竟然剛剛起步。

日本有家企業(yè)叫旭硝子，經(jīng)常給中國的光熱電站供應(yīng)超白玻璃，價格較貴。

而中國有家企業(yè)叫安彩高科，國產(chǎn)替代剛剛開始。

光熱適合在國內(nèi)大力發(fā)展，最終一定能進(jìn)一步降本，有一個重要原因就是——原材料管夠。

比如其中非常重要的熔鹽，其成分就是硝酸鉀和硝酸鈉的混合物。

它們倆混合起來，比它們各自熔點更低，導(dǎo)熱效果也好。

而這兩個東西，就是化肥的主要成分??！

只不過光熱熔鹽對它們的純度要求比化肥更高，所以早期還得靠進(jìn)口，但現(xiàn)在國產(chǎn)已經(jīng)漸漸替代了。

另外光熱的一大關(guān)鍵技術(shù)——集熱器，現(xiàn)在首航高科和可勝技術(shù)在國內(nèi)已經(jīng)形成了雙寡頭地位。

整個光熱系統(tǒng)的門檻主要就是這兩個——光學(xué)鏡場和集熱器傳熱。

下一步的目標(biāo)就是推動超白玻璃、熔鹽泵、吸熱器材料等進(jìn)口設(shè)備材料的國產(chǎn)化。

有人說，這個東西既然短期成本還打不下來，那我們就用光伏+電池儲能唄，光熱也少弄，就搞搞熔鹽儲能，搞安全一些就行了。

可是如果光拿光熱項目當(dāng)儲能來做的話，它在經(jīng)濟(jì)性上可能還不如鋰電池這些電化學(xué)儲能。

在儲能中，光熱+熔鹽的優(yōu)勢勝在壽命和放電時長上。

鋰電池的儲能，壽命可能也就10年，然后就得換電池。

但光熱的項目一旦建好，可以穩(wěn)定運(yùn)行25年。

而且鋰電池每一次放電的時間比較短，比如2個小時、4個小時就放完了。

但是光熱儲能一次放電可以放10個小時。

中國2020年新投入使用的光熱項目，它們平均的儲能時長達(dá)到了11個小時。

所以如果以后真的風(fēng)電、光伏發(fā)電的比例很高了，甚至超過煤電了，那么我們就得考慮：

1~2個小時無風(fēng)、無光怎么辦？可能調(diào)用鋰電池。

10~12個小時無風(fēng)、無光怎么辦？那就可能調(diào)用光熱儲能來解決這種問題了。

各類儲能除了比拼成本，在應(yīng)用的時間跨度范圍上也各有特色，所以要因地制宜，不可能一種儲能包打天下。

除了一手發(fā)電，一手儲能，光熱在整個碳中和能源體系當(dāng)中還可以起到一個重要的作用，叫做“熱電解耦”。

我們老百姓沒有感覺，但是到了冬天，很多熱電廠其實是熱電聯(lián)產(chǎn)的，他們燒煤，又供暖，又發(fā)電。

但是不難理解，這倆過程是正相關(guān)的，供暖供得越多，燒煤發(fā)電就得發(fā)得更多（不管電網(wǎng)現(xiàn)在需要多少電）。

但冬天里，有時候大家只是需要屋里暖和，用電需求并不會大增，這就有矛盾了。

而且以后風(fēng)光占比高了，冬天熱電廠也得給風(fēng)電光伏這些綠電“騰地方”，不能由著性子發(fā)很多電。

在三北地區(qū)，每到冬天供暖季，電網(wǎng)調(diào)峰（發(fā)電部門改變發(fā)電機(jī)的出力來適應(yīng)用電負(fù)荷的變化）就很困難：

為了保證供暖，發(fā)的火電太多，逼著光伏、風(fēng)電場站棄風(fēng)、棄光。

多發(fā)的火電/光電/風(fēng)電可怎么辦呢？

這時候熔鹽儲能就成了一個好的去處。

在熔鹽罐里插一個電加熱器，就可以把多余的電能轉(zhuǎn)換成熔鹽的熱能。

到了冬季夜間，熱負(fù)荷增大，用電量減少，熱電廠就少發(fā)電，缺多少供暖的熱量就用熔鹽換熱來補(bǔ)足。

所以熔鹽儲能系統(tǒng)還可以應(yīng)用于火（熱）電機(jī)組靈活性改造，實現(xiàn)冷熱電汽多聯(lián)供，提供綜合能源服務(wù)。

有機(jī)構(gòu)測算過，通過“熱電解耦”，供暖季棄風(fēng)情況得到明顯緩解，更多的風(fēng)電傳送給了電網(wǎng)，折合風(fēng)電場年利用小時數(shù)提升了10%。

所以你看，光熱發(fā)電似乎確實要麻煩、復(fù)雜一些，但麻煩也有麻煩的好處——就是如果你把熔鹽儲能這一部分單拿出來，然后同熱電機(jī)組、天然氣發(fā)電機(jī)組，甚至是退役的老舊發(fā)電機(jī)組，還有光伏、風(fēng)電，以及任何需要儲能（儲電+儲熱）的裝置結(jié)合起來，就能讓它發(fā)揮更廣泛的作用，幫助我們支撐新能源體系中的電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

光熱這一整套系統(tǒng)，既可以自己發(fā)電，也可以“承接”別人多發(fā)了用不完的電和熱。

碳中和我們講過很多期了，這些技術(shù)未來都不是孤立存在的，它們尺有所短，寸有所長，必須搭配起來，靈活調(diào)用，才能一手減碳，一手保證24小時不斷電。

隨著新能源裝機(jī)規(guī)模越來越大，國家也很重視光熱。今年4月，國家能源局發(fā)布了《國家能源局綜合司關(guān)于推動光熱發(fā)電規(guī)?；l(fā)展有關(guān)事項的通知》，通知中提到：

力爭“十四五“期間，全國光熱發(fā)電每年新增開工規(guī)模達(dá)到300萬千瓦左右。

這是個啥概念呢？300萬千瓦（30億瓦）的年新增量目標(biāo)可以說是雄心勃勃，大概相當(dāng)于中國已有光熱裝機(jī)量的5-6倍，或者說相當(dāng)于全球截至2021年光熱總裝機(jī)量（64億瓦）的近一半。

但前提是，不管步子邁多大，必須保證安全生產(chǎn)，國家能源局就明確要求：

熔鹽材料成分不明的，不得使用，堅決做到“不安全不生產(chǎn)”。

截至2021年，中國光伏累計裝機(jī)容量306吉瓦（1吉瓦=10億瓦），而光熱累計裝機(jī)容量僅為0.58吉瓦，是光伏的一個零頭。

同光伏比起來，中國正式上馬光熱項目的時間并不長，總共也就10來年的時間，現(xiàn)在建成的項目一年可以發(fā)電20多億度，但在中國每年8~9萬億度的用電量當(dāng)中只是滄海一粟。

希望接下來的十幾年，在中國邁過碳達(dá)峰、走向碳中和的路上，光熱和熔鹽儲能能在安全、降本、擴(kuò)容的基礎(chǔ)上穩(wěn)健發(fā)展，也為更多的新能源發(fā)電項目和傳統(tǒng)能源供熱項目保駕護(hù)航。

酷玩實驗室整理編輯

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